初中化學(xué)中控制變量法課件

1、控 制 變 量 法科學(xué)探究之設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案比較鋅和鐵的金屬活動(dòng)性將鋅和鐵分別放入稀鹽酸中，鋅表面產(chǎn)生氣泡的速率比鐵快討論：金屬與酸反應(yīng)速率的影響因素還有哪些？將兩塊大小相同的鋅片和鐵片分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同、體積相同的稀鹽酸中，看產(chǎn)生氣泡的快慢活動(dòng)與探究一控 制 變 量 法 當(dāng)事物受到多個(gè)因素影響時(shí)，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其他的幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后在綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和實(shí)驗(yàn)研究之中?？茖W(xué)探究的一般步驟是：（1）提出問(wèn)題（2）猜想與假設(shè)（3）制定計(jì)劃（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、

2、收集證據(jù)（5）解釋與結(jié)論（6）反思與評(píng)價(jià)等。 對(duì) 應(yīng)驗(yàn)證假設(shè)，由現(xiàn)象得到結(jié)論（控制變量）在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意以下幾條原則： （1）科學(xué)性的原則：所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該符合科學(xué)道理，不能憑空捏造。（2）對(duì)照性的原則：要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照性的實(shí)驗(yàn)，要想這個(gè)實(shí)驗(yàn)更能夠說(shuō)明問(wèn)題，一定要有正反兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)。（3）等量性的原則：所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中的平行反應(yīng)，試劑的取用應(yīng)該是等量的。（4）單因子的變量原則：對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)的影響，會(huì)有很多的因素，實(shí)驗(yàn)正是要人為控制條件，使眾多變量中，只能有一個(gè)因素是變量，其余幾個(gè)是一樣的。猜想操作現(xiàn)象結(jié)論金屬與酸反應(yīng)速率的影響因素任選其一進(jìn)行探究藥品：鎂帶、鎂粉、鐵粉、5%的鹽酸、10%

3、的鹽酸、 活動(dòng)與探究二中考在線（11年河北中考）在一次實(shí)驗(yàn)課上，各小組同學(xué)在不同地點(diǎn)找來(lái)的小石塊與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。此反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。小明發(fā)現(xiàn)，相鄰小組氣體產(chǎn)生的速率比自己小組的快。小明將這一情況報(bào)告老師，老師鼓勵(lì)他們對(duì)此問(wèn)題共同探究?！咎岢鰡?wèn)題】影響二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生速率的因素是什么？【作出猜想】不同地點(diǎn)石塊中碳酸鈣含量不同； 所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同； 還可能是 ?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）驗(yàn)證猜想是否成立，要設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)：分別取大小相同、質(zhì)量相同、 的石塊，加入質(zhì)量相同、 的稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）驗(yàn)證猜想是否成立，對(duì)鹽酸的要求是 ?！就卣寡由臁可鲜鰧?shí)驗(yàn)中，小明采用了控制變量的研究方法。

4、用此方法探究“催化劑對(duì)用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的反應(yīng)速率的影響”，需要控制不變的因素有（答出兩點(diǎn)即可） 等。石塊大小不同（或石塊質(zhì)量不同、鹽酸質(zhì)量不同） 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同 不同地點(diǎn) 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同溫度、溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液質(zhì)量、壓強(qiáng) 中考在線假如要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D，檢驗(yàn)CO2是否充滿試管的操作方法是與氧氣和水同時(shí)接觸H2OCO2A F 將燃著的木條伸到試管口，看木條是否熄滅（11年陜西）同學(xué)們?cè)谡n本中通過(guò)“活動(dòng)與探究”了解了鐵生銹所需要滿足的條件為 。小剛同學(xué)經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期露置于空氣中的銅表面也會(huì)被銹蝕。經(jīng)查閱資料知道，銹蝕物的主要成分為Cu2(OH)2CO3。他根據(jù)質(zhì)量守恒定律，推測(cè)了可能與

5、金屬銅發(fā)生反應(yīng)生成銅銹的物質(zhì)。 推測(cè)I:銹蝕物中的H來(lái)自空氣中的 （填化學(xué)式，下同），而C來(lái)自空氣中的 ，因此這兩種物質(zhì)肯定參加了反應(yīng)。 推測(cè)II:銹蝕物中的O有多種來(lái)源，因此不能確定空氣中的O2是否參加了反應(yīng)。小剛同學(xué)為了驗(yàn)證空氣中的O2是否參加了反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其中必須要做的實(shí)驗(yàn)是 （填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。植物油中考在線B(11年天津) 圖甲和圖乙所示實(shí)驗(yàn)均可用來(lái)探究可燃物燃燒的條件。小瑩同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到以下實(shí)驗(yàn)事實(shí)：不通空氣時(shí)，冷水中的白磷不燃燒；通空氣時(shí)，冷水中的白磷不燃燒；不通空氣時(shí)，熱水中的白磷不燃燒；通空氣時(shí)，熱水中的白磷燃燒。能說(shuō)明燃燒與氧氣有關(guān)的組合

6、是 （ ）A. B. C. D.12342144中考在線溶質(zhì)的性質(zhì)溶劑的性質(zhì)溫度溶劑的量（11年蘇州） 學(xué)完溶液知識(shí)后，小松回家用蔗糖、碳酸鈣、植物油、水相互混合做了幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。（1）在同一條件下，蔗糖易溶于水，難溶于植物油，而碳酸鈣不能溶于水，也不能溶于植物油。由此說(shuō)明物質(zhì)的溶解能力與 和 有關(guān)（2）除（1）中的因素外，你認(rèn)為固體物質(zhì)的溶解能力還與外界條件 有關(guān)。 小松在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證（2）中假設(shè)時(shí)，在選擇了溶質(zhì)和溶劑種類的前提下，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還需要控制的變量有 。溶解能力 = 溶解速度 【反思】H2O2在常溫下分解緩慢,加入MnO2或 紅磚粉后反應(yīng)明顯加快,若要證明MnO2和 紅磚粉是

7、該反應(yīng)的催化劑,還需要增加實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的和是否改變。H2O2生成O2的快慢還與哪些因素有關(guān)?請(qǐng)你幫助他們繼續(xù)探究。(只要求提出假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案)【假設(shè)】_【實(shí)驗(yàn)方案】_你若還能提出新的合理的假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案,本題獎(jiǎng)勵(lì)4分(化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分)【假設(shè)】_【實(shí)驗(yàn)方案】_實(shí)驗(yàn)編號(hào)鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%反應(yīng)溫度/鋁絲消失的時(shí)間/s32050062030063080 （08年安徽中考） 小明選擇“鋁絲和鹽酸反應(yīng)的快慢與什么因素有關(guān)”的課題開(kāi)展探究。下表是他分別用相同質(zhì)量的鋁絲和足量稀鹽酸反應(yīng)的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： （1）寫(xiě)出鋁和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）實(shí)驗(yàn)和表明：該反應(yīng)快慢與_有關(guān)。（3）

8、能表明鹽酸濃度對(duì)反應(yīng)快慢有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是:_和_。（4）如果把實(shí)驗(yàn)中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為4%，請(qǐng)你推出鋁絲消失的時(shí)間（用t表示）取值范圍_。（11年安徽）為研究鋅和鋁的金屬活動(dòng)性，某研究小組進(jìn)行了如下探究。 （1）小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：向表面積相同的鋁片和鋅粒中分別加入鹽酸。寫(xiě)出鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_（2）小芳將去膜和未去膜的鋁片分別放入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)前者比后者反應(yīng)快，原因是_。（3）小芳在（2）實(shí)驗(yàn)中，還觀察到有“灰黑色沉淀”這一異?，F(xiàn)象出現(xiàn)?！咎岢鰡?wèn)題】鋁與鹽酸反應(yīng)出現(xiàn)的灰黑色沉淀的組成是什么？【查閱文獻(xiàn)】鋁在顆粒較小時(shí)為灰黑色；AlCl3為無(wú)色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體，易溶于水

9、和乙醇?！咎岢龊侠砑僭O(shè)】假設(shè)a：該灰黑色沉淀可能含有_ 假設(shè)b：該灰黑色沉淀可能含有AlCl3； 假設(shè)c：該灰黑色沉淀可能含有難溶于酸的物質(zhì)。小明的實(shí)驗(yàn)方案中未控制金屬的純度，鹽酸的濃度等相關(guān)變量相同（1分） 操作中難以做到鋁片和鋅粒的表面積相同（2分）【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】取灰黑色沉淀分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入適量稀鹽酸有微量氣泡，固體全部溶解，得到澄清溶液加入適量蒸餾水固體部分溶解加入適量無(wú)水乙醇固體部分溶解【得出結(jié)論】由實(shí)驗(yàn)可判斷假設(shè)c_（填“成立”或“不成立”），再集合和可得出該灰黑色沉淀的成分是_注意：若答對(duì)（4）小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，但化學(xué)總分不超過(guò)60分。（4）你認(rèn)為中小

10、明的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖容^鋅和鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱？ （填“能”或“不能”），分別從設(shè)計(jì)方法和操作可行性的角度，具體說(shuō)明理由 （5）該實(shí)驗(yàn)除了用鋁絲消失的時(shí)間來(lái)衡量反應(yīng)的快慢程度外，你還能提出新的方法來(lái)衡量該反應(yīng)的快慢嗎？方法：_ 。（6）小明將稀鹽酸換成稀硫酸繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鋁絲和稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯?！景l(fā)現(xiàn)問(wèn)題】為什么鋁絲易與稀鹽酸而難與稀硫酸反應(yīng)呢？【提出假設(shè)】Cl-的存在使酸和鋁反應(yīng)容易進(jìn)行?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如果你能幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)，將獎(jiǎng)勵(lì)4分（化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分）：_。（1）2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2(2分)（2）溫度(1分)（3）和(1分，兩空都對(duì)才

11、給分)（4）500t300(1分)（5）用排水法收集一瓶氫氣所需時(shí)間的多少來(lái)衡量；或通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣的量、溫度變化來(lái)衡量等（其他合理答案均給分）(2分) （6）兩支試管中各放有鋁絲和稀硫酸，再分別加入氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液 (答出氯化鈉給2分)（或向放有鋁絲和稀硫酸的試管中加入稀鹽酸。其他合理答案均給分） 2012安徽試題 實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。小芳發(fā)現(xiàn)，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產(chǎn)生氧氣，于是進(jìn)行如下探究：【提出猜想】除MnO2、CuO外，F(xiàn)e2O3也可以作KClO3分解的催化劑?！驹O(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定開(kāi)始產(chǎn)生氣體時(shí)的溫度（分解溫度越低，催化效果越好）。【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（